بتن فرا افزونه ( زئولیت ) چیست؟

استفاده از مواد پوزولانی یکی از راهکار­های بهبود مقاومت و دوام بتن می باشد. واکنش­های پوزولانی موجب پرشدن حفرات موجود در بتن و باعث کاهش تخلخل و نفوذپذیری و در نتیجه افزایش دوام و مقاومت بتن می­شود. زئولیت یکی از پوزولان­های طبیعی است که در ایران به وفور یافت می­شود و به راحتی قابل استخراج و فرآوری است.نتایج بدست آمده نشان می­دهد افزوده شدن زئولیت به بتن موجب افزایش مقاومت و کاهش نفوذپذیری نمونه­ ها نسبت به بتن مرجع شده است. همچنین ریزساختار مربوط به نمونه های دارای زئولیت دارای تراکم بیشتری نسبت به نمونه های بدون زئولیت می باشد.

بررسی اثر زئولیت بر کارایی بتن خود تراکم

زئولیت بتن به عنوان یک پوزولان طبیعی انواع مختلفی دارد که خواص شیمیایی و فیزیکی و خلوص آنها متفاوت است و توانسته است به عنوان یک پوزولان طبیعی مناسب در ساخت بتن های خود تراکم مصرف شود. مصرف این پوزولان علاوه بر اقتصادی کردن رویه ساخت بتن، بهبود خواص رئولوژیک و مقاومتی سیمان را نیز به همراه دارد. با جایگزینی بخشی از سیمان با زئولیت بتن می توان مقاومت بتن را افزایش داد . به طوری که استفاده از زئولیت بتن به میزان کمتر از 10 الی 15 درصد باعث افزایش مقاومت در همه ی سنین بتن می شود. در حالیکه استفاده از زئولیت بتن به میزان بیشتر از 15 الی 20 درصد سبب کاهش مقاومت اولیه (کمتر از 28 روز) و جبران مقاومت در سنین زیاد (90 و180روز) می شود.

میزان مصرف زئولیت در بتن

فنگ و همکاران برای بررسی تاثیر زئولیت بر خواص بتن تازه و مقاومت بتن، چهار سری آزمایش مختلف انجام دادند. در این مطالعه آن ها اثر ترکیب زئولیت بتن و سایر مواد افزودنی، اندازه ذرات زئولیت و مقدار زئولیت جایگزین شده را بررسی کردند و در نهایت گزارش کردند که بتن های حاوی زئولیت آب انداختگی بسیار کمتری نسبت به بتن های حاوی سیمان پرتلند خالص از خود نشان دادند. برخی از محققین مقدار بهینه استفاده از زئولیت را برای افزایش مقاومت 28 روزه ی بتن، 10 الی 15 درصد عنوان کرده اند و افزایش مقاومتی تا حدود 15 درصد آزمونه ی شاهد را گزارش داده اند. در تحقیقی بتن پرمقاومت (بیش از 80MPa مقاومت) و روان (اسلامپ mm 180) با استفاده از زئولیت بدست آمده است. در بررسی دیگری نیز نشان داده شده است که بتن سازه ای حاوی مقادیر جایگزینی 50درصد زئولیت قابل ساخت است.

تاثیر زئولیت بر خواص بتن

تحقیقات انجام شده در مورد تاثیر زئولیت بر نفوذ پذیری و تخلخل خمیر سیمان در بتن، کاهش منافذ و نفوذپذیری بتن را در اثر استفاده از زئولیت تایید کرده اند . به نظر می رسد که در صد بهینه استفاده از زئولیت در این زمینه 10 الی 20 درصد جایگزین سیمان باشد. در مقاله ای گزارش شده است که زئولیت اثری قوی تر از خاکستر بادی و ضعیفتر از دوده سیلیسی در افزایش مقاومت، کاهش جذب آب و کاهش انتشار پذیری یون کلر در بتن را دارد. تاثیر زئولیت بر کنترل واکنش قلیایی سنگدانه ها (ASR) در بتن کاملا اثبات شده است و گزارش های مختلف نشان می دهد استفاده از مقادیر مناسب زئولیت می تواند سبب محدود کردن انبساط های ناشی از واکنش قلیایی سنگدانه ها در بتن گردد. تاثیر زئولیت در این زمینه را می توان با پیش گرمایش زئولیت تا 500 درجه سانتیگراد، خردشدگی بیشتر زئولیت و افزایش قابلیت خاصیت تبادل یونی توسط غوطه وری در محلول NH4C1 افزایش داد. در نهایت با توجه به موارد فوق برخی محققین زئولیت را به عنوان یک پوزولان، کارآمد تر از خاکستر بادی و روباره دانسته اند.